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EVDO流程培训


EVDO空口流程培训 空口流程培训
ISSUE 1.0

CDMA解决方案测试部 张剑晖 2005.04 解决方案测试部

学习目标

学习完本课程,您应该能够: 学习完本课程,您应该能够:
了解EVDO系统中最基本但却非常重 系统中最基本但却非常重 了解 要的概念 了解EVDO的基本空口流程 的基本空口流程 了解 了解EVDO各种流程的触发条件 了解 各种流程的触发条件

华为机密, 华为机密,未经许可不得扩散

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课程内容

EVDO基本概念 基本概念 会话建立流程 各种流程及触发条件

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Base Definition

AT、AN、AN-AAA、A12、A13 Sector Id、Sector128、Sector104、Sector32、Sector24 RATI、UATI、UATI128、UATI32、UATI24 Color Code、Subnet Session、Connection

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Internet Based on IPV4
192.168.0.1 10.12.3.1

10.12.3.2 192.168.0.2 192.168.0.254 10.12.3.254 10.12.3.3 172.16.0.254

192.168.0.3

172.16.0.1

172.16.0.2

172.16.0.3

172.16.0.4

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Internet Updated to IPV6
192.168……1 10.12……1

10.12……2 192.168……2 192.168……254 16 Bytes 192.168……3 10.12……3 172.16……254 10.12……254

Subnet

172.16……1

172.16……2

172.16……3

172.16……4

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一个AN下有很多载频,构成一个或多个子 网,同一个子网的IP地址子网号相同。在 EVDO中,128位Sector Id中,前104位为子 192.168……1 10.12……1 网号,称为Sector104,后24位为主机号, 称为Sector24 每个扇区载频有一个全球唯一 的IPV6的IP地址,这个IP地址 10.12……2 在EVDO中称为Sector128,也 192.168……2 称为Sector Id 10.12……254 192.168……254 10.12……3 172.16……254 AN为每个在其服务范围内接入 的AT分配一个全球唯一的IPV6 的IP地址,这个IP地址在EVDO 中称为UATI128 172.16……1 AN为AT分配的UATI128中,前 172.16……2 172.16……3 104位为AT所接入载频的子网 号,即Sector104,后24位在AN 内唯一,称为UATI24
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EVDO Based on IPV6

192.168……3

172.16……4

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Color Code

基于IPV6的128位的标识太长,在空口中传送造成很大的浪费,于是 EVDO引入了色码——Color Code的概念。将104位的Sector104映射 成 为 8 位 的 Color Code 。 这 样 128 位 的 扇 区 标 识 就 缩 短 为 32 位 的 ColorCode+Sector24,称为Sector32。 Color Code局部唯一,即只能在局部区域内标识一子网。 同一AN下子网和Color Code一一对应,由于需要AN间切换,相邻 AN所拥有的Color Code也不能相同。 AT通过系统消息,可以知道当前所属载频的子网和色码。

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UATI

同样,为AT分配的UATI128,也缩短为32位的ColorCode+UATI24, 称为UATI32,简称UATI,这个是手机以后在本AN内身份的唯一标识, 功能相当于1x中的IMSI。

注意:EVDO空口中,完全没有使用IMS I

!!!

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Summary

Sector128 = Sector Id Sector128 = Sector104 + Sector24 UATI128 = Sector104 + UATI24 Sector104 -> Subnet -> Color Code Sector32 = Color Code + Sector24 UATI32 = Color Code + UATI24 UATI = UATI32

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Session & Connection

Session:会话,AN与AT之间的共享数据 Connection:连接,AN与AT在空口建立业务信道并传送数据 的过程
连接需要在会话的基础上建立,会话的建立又需要经过几次空口连接。

举个生活中的例子,有钱了,去银行存款,这种客户与银行之间的交互 可以认为是一次连接。但是,存款之前,你必须先有存折,这个存折相 当于——会话,存折上的帐号就是UATI。

晕了吧???

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课程内容

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Session Establishment

会话的建立过程包括: UATI Assignment Session Configuration Authentication
配置协商和接入认证需要在业务信 道上完成,所以必须先建立连接, 之后才能进行

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UATI Assignment AT自己生成一个32位的标识,称为
AT / 客户
UATI Request (RATI) 我是陈先生,想开个户,办理个存折 Hardware Id Request 陈先生,请提供您的身份证号码 Hardware Id Response (ESN) 440808888888888 UATI Assignment (UATI32) 陈先生,已帮您准备好存折,帐号88 UATI Complete (UATI) OK,谢谢

AN

RATI,请求AN分配会话。在没有 分配UATI之前,RATI是AT身份的 / 标识,AN与AT之间通过RATI交互 银行 信令 ESN是手机全球唯一的序列号,AN 获取ESN的目的是为了兼容A9/A11 接口消息,同时防止同一AT在本 AN内反复建立会话,如果获取ESN 后发现该AT已存在会话,AN将删 除原会话

手机使用UATI为自己的标识回消息 UATI Complete ,UATI指配流程完 成,之后双方将使用UATI进行信令 交互

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Session Configuration 初始会话建立过程中,UATI指配完
AT / 客户
Connection Request (UATI) 我是88号帐户,想办理银行业务 Traffic Channel Assignment (MacIndex) 16号服务员为您服务 Traffic Channel Complete OK

AN

成后,AT会立即主动建立连接,进 行配置协商。配置协商的目的就是 / 决定各协议子层参数的取值,并保 银行 证双方一致。 AN分配MacIndex,通过TCA消息 进行指配。MacIndex相当于1x中的 Walsh码。注意:配置协商流程只 建空口,不建立A8/A10,因为此时 还没有获得AT的IMSI。 空口连接建立完成,本次连接目的 是为了进行配置协商,但另一方面 连接建立却需要使用各协议子层的 参数,所以本次连接双方直接使用 协议规定的缺省配置协商参数!

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Session Configuration
AT / 客户
Configuration Request (Service Stream) 开个子卡,以后用这个卡来管理现金 Configuration Request (Preferred Control Channel Cycle) 如果有事找我,请晚上7点到9点联系 Configuration Response (Service Stream)

AN

连接建立完成后,AT主动发起流层 / 的协商,协商业务流,以后的数据 银行 业务将使用此业务流承载 对于双模终端,AT还会主动协商 控制信道周期(相当于1x的寻呼时 隙),以便监听1x寻呼信道和监听 流:EVDO引入QoS的概念,使用流层 DO的控制信道互不冲突

在业务信道内复用出四种应用,即在业 务帧头加入两个比特表示不同的流,这 样处理业务帧的时候,通过解析流层的 信息就可以将该业务帧分发到不同的处 理单元进行处理。协议只规定流0为信令 流,AT在配置协商时会主动将业务流协

Configuration Response (Preferred Control Channel Cycle)

商成流2。以BSC为例,FMR单板处理 AT完成各协议子层的协商后,发送 业务帧的时候,如果是流0的业务帧,则 Configuration Complete消息,表示 AT协商完成,之后AN发起协商。 解出信令后发往SPU板处理,如果是流 2,则通过PPU单板,发送到PDSN

Configuration Complete

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Session Configuration
AT / 客户 AN
AT完成配置协商后,AN发起接入 流的协商。接入流是四种流中的一 / RANHandoff:决定如果AT从1x切 银行 种,一般为1,后继流程AN与AT在 换到DO,是否发起位置更新流程。 接入流上进行交互,完成接入认证 协议中该属性缺省值为0,但我们 系统该属性缺省值为1,即要求AT 如果从1x切换到DO,必须发起位 置更新流程。 AT可对AN协商的属性进行拒绝, 协商过程中如果一方拒绝,那么双 方对于本属性将恢复使用协议规定 的缺省值。但是,如果AT拒绝接入 流的协商,AN将释放会话! AN完成所有需要协商的属性后, 发送Configuration Complete消息, 此时整个配置协商过程完成

Configuration Request (Access Stream) 是否需要电子证书,以便随时身份认证 Configuration Request (RANHandoff) 如果使用其他银行服务,请主动向本行汇报 Configuration Response (Access Stream) 电子证书没问题 Configuration Response (RANHandoff, Reject) 另外那个是霸王条款,坚决反对! Configuration Complete

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Session Configuration
AT / 客户
Connection Close Connection Close

AN / 银行
配置协商完成后,AT和AN同时发 送Connection Close,释放当前连接 AT发送此消息,表示接入流已准备 好,这条消息将触发AN发起接入 ? 为什么配置协商完成之后需要释放连接? 为什么配置协商完成之后需要释放连接 认证流程
只有重新建立,才能使用新的配置协商参 数。

因为本次连接使用的是缺省配置协商参数,

Xon Request (Access Stream)

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Authentication
AT
Xon Request (Access Stream) Page Connection Request

AN

TCA TCC

此次连接使用新的配置协商参数, 但仍然只建空口连接,不建立 接入认证的主要目的是判断用户的合法 A8/A10
性,同时从AN-AAA获取AT的IMSI,用 于A9/A11接口。

Access Stream, PPP, CHAP

接入认证完成后,AN判断当前AT业务流 AN-AAA A12 是否已准备好,如果是则不释放空口, 直接建立A8/A10,完成AT到PDSN的连 接;否则直接释放空口。

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Session Close
AT
Session Close Session Close

AN

释放A10连接

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课程内容

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EVDO Procedures

位置更新 Location Update 路由更新 Route Update 快速连接 Fast Connection 激活检测 Keep Alive 重认证 Re-authentication 子网切换 Inter-subnet Handoff 重协商 Re-configuration 双模切换 Hybrid Mode

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Location Update
1x位置更新 位置更新 目的 DO位置更新 位置更新

让MSC知道MS现在在哪,用于 让AN知道AT原来在哪,用于切 以后对MS的寻呼 换A10连接;同时让AT知道自己 现在在哪

更新内容 承载信道 触发者 触发条件

Cell,LAC 公用信道 MS触发

ANID (SID + NID + PZID) 公用信道;专用信道 AT触发;AN触发

开机登记、关机登记、基于距离、会话建立完毕后AN触发; 基于时间…… 从1x切换到DO后AT触发

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Location Update
AT
Location Request Location Notification (PANID)

AN

AT从1x切换到DO网络,主 动发起的位置更新流程
Location Assignment (CANID)

Location Complete

AT完成AN间切换之后,目 标AN已从源AN获得AT的 PANID,所以不需要再向AT 获取,直接进行位置指配
根据PANID,将AT原 A10连接迁移到本AN

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Location Update
D-AN/PCF PDSN S-AN/PCF

A11 Registration Request A11 Registration Reply A11 Registration Update A11 Registration Ack A11 Registration Request A11 Registration Reply

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Route Update
触发条件 作用 类似于1x 类似于

所有DO AC信道的消息,都会 向AN报告当时的无线环境,触 LAC 中 的 无 线 伴随着发送Route Update消息 发接入宏分集 环境报告字段

AT离开原服务小区超过一定距 更新AT所在位置,用于以后对 基于距离登记 离时,发送Route Update消息 该AT的寻呼 这个距离在系统消息SectorParameters 连接态下,当前无线环境满足 触发软切换 psmm 中的RouteUpdateRadius字段设置,当 软 切 换 条 件 , AT 上 报 Route 设置为0时表示关闭此功能 Update消息

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Soft Handoff
AT
Route Update

AN

TCA (Active Set)

TCC

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Fast Connection

AT在空闲态下,使用时隙方式监听CC信道,每隔5.12秒监听一次。 但是每次连接释放完成之后,AT会在一定时间内保持持续监听模式, 这种模式称为悬挂模式(Suspended Mode)。AT在保持悬挂模式期间, 如果AN要寻呼AT,则不用寻呼,直接发送信道指配消息TCA,这样 减小了寻呼过程(Page和Connection Request),所以称为快速连接。 AT通过Connection Close消息通知AN自己保持悬挂模式的截止GPS 时间。配置协商完成后,AN发起接入认证,这个流程一般满足条件, AN会发起快速连接。

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Fast Connection
AT
Connection Close (SuspendTime)

AN

TCA

SuspendTime

Page

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Keep Alive

协议规定会话的缺省非激活时间(period of inactivity)为54小时,即如 果54小时内AT没有和AN发生任何交互,AN将删除其会话。期间AN 要主动联系AT三次,每18个小时没有收到AT任何消息,AN将向AT 发送Keep Alive Request消息,如果AT收到该消息,则回复Keep Alive Response。若三次激活检测都失败,AN删除会话。

这个时间是会话子层的配置协商参数Tsmpclose,可以在配置协商阶 段双方协商决定取值,缺省值54小时,取值为0时表示关闭会话激活 检测流程。

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Re-authentication

在维护台可控制AN发起对AT的重认证 对于华为AN的设计,一次认证仅在当天有效,即AT认证完成 后,如果第二天请求连接建立,AN会主动发起重认证流程

认证是在接入流上进行,可以与业务流并发。 如果重认证失败,AN强制删除连接,并释放会话

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Inter-subnet Handoff
0x2000001 0x1000001 0x3000016

AN1

A13

AN2

ColorCode = 1
0x1000001

ColorCode = 2
0x2000001

ColorCode = 3
0x3000016

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Inter-AN Handoff

EVDO的AN间切换不同于cdma1x的BSC间软切换,BSC间软切换通 过A3/A7接口可以实现业务帧的传递,而EVDO的AN间切换仅仅是会 话信息的传递,A13接口只传信令,不传业务。 测试用例中,AN间切换的用例要求保持数据业务传输(如ping)越过切 换区域,这时可看到数据业务会有短暂的中断,其实期间AT已发生 了“连接释放-会话重建-连接建立”这个过程,但是AT与PDSN之 间的PPP连接保持不断,所以AT仍维持原来的IP地址。

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Re-configuration

很多配置协商参数是小区级别的,即不同的小区有不同的参数, AT从一小区移动到另一小区时,新小区要求AT使用自己的配置 协商参数,这样就会触发AN发起的重协商。 AT所处的服务小区,配置协商参数被动态修改,造成AT的参数 与网络侧期望的参数不一致,也会触发AN发起的重协商。 AN间切换之后,目标AN从原侧取得AT的配置协商参数,如果 参数和本AN不一致,会触发AN发起的重协商。 AN不主动发起重协商,只是在AT发送Connection Request消 息请求建立连接的时候检查,是否需要重协商。

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Re-configuration
AT
Configuration Start Configuration Complete Configuration Request

AN

Configuration Complete Connection Close

Connection Close

……

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Hybrid Mode

双模终端的特性: 双模终端必须在1x/DO混合网或者纯1x网络中才能正常使用, 在纯EVDO网络中无法上网 EVDO激活态下,双模终端时分地监听1x的寻呼信道内容;而 在1x激活态下,双模终端不检测EVDO网络 双模终端在1x和EVDO网络之间切换,都必须先断开原来的连 接,再在新网络上重新发起呼叫,所以数据业务会有短暂的中 断,但手机和PDSN之间的PPP连接不变

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Hybrid Mode

双模终端在EVDO激活态下能接听1x语音或短消息,但期间 EVDO的传输中断 双模终端在Active态下从1x/DO叠加区移动到1x覆盖区,终端可 以在1x上重新发起数据业务呼叫,继续进行数据业务 双模终端在Active态下从1x覆盖区移动到1x/DO叠加区,由于 终端在1x激活态不能监测DO网络,所以不能进行激活态切换 双模终端在Dormant态从1x/DO叠加区域移动到1x覆盖区,数 据业务可以正常空闲切换到1x网络 双模终端在Dormant态从1x覆盖区移动到1x/DO叠加区域,数 据业务正常空闲切换到DO网络
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